Обитаемая планета в двойной системе желтый карлик-белый карлик.

[Рок]

Уважаемые форумчане, поскольку я не являюсь профессиональным астрофизиком (а скромным биологом   ), а лишь любителем, нужна консультация профессионалов для литературного сюжета.

Дано имеется очень  тесная двойная система желтой звезды (двойник солнца) и белого  карлика. Вокруг пары, как вокруг единого целого обращается  планета в целом подобная Земле (только чуть крупнее) с развитой биосферой (знаю-знаю! биосфера не пережила бы стадии красного гиганта, но в этом-то и главная загадка данного сюжета). Собственно, вопросы:

1. Реалистична ли вообще такая пара звезд? Параметры звездных орбит вокруг друг друга?
2. Какой должна быть орбита упомянутой выше планеты, что б по температурному режиму  были близки к земным?
3. Система должна быть в туманности (остатки гиганта) или нет?
4.  Какие нибудь особые условия в системе, какие следует  иметь в виду?
5. Будет ли виден белый карлик на фоне желтой звезды? Вообще, какой вид открывается на небо с планеты из п.2.
6. Любые замечания и советы на тему.

Заранее благодарю 

[Константин ВАРБ]

Уважаемые форумчане, поскольку я не являюсь профессиональным астрофизиком (а скромным биологом   ),

Ну так и оцените вероятность выживание жизни на обитаемой планете в эпоху красного гиганта, или возникновения её после его превращения в белого карлика.

[Рок]

Ну так и оцените вероятность выживание жизни на обитаемой планете в эпоху красного гиганта, или возникновения её после его превращения в белого карлика.

Ну я и говорю: именно это и есть основа сюжета. Главная загадка, так сказать.

[Skipper_NORTON]

>>
Уважаемые форумчане, поскольку я не являюсь профессиональным астрофизиком (а скромным биологом    ), а лишь любителем, нужна консультация профессионалов для литературного сюжета.

Дано имеется очень  тесная двойная система желтой звезды (двойник солнца) и белого  карлика. Вокруг пары, как вокруг единого целого обращается  планета в целом подобная Земле (только чуть крупнее) с развитой биосферой (знаю-знаю! биосфера не пережила бы стадии красного гиганта, но в этом-то и главная загадка данного сюжета). Собственно, вопросы:
>>
 



>> 1. Реалистична ли вообще такая пара звезд? Параметры звездных орбит вокруг друг друга?>>
Абсолютно реалистична. Почему бы и нет? Скажем, вращается вокруг Солнца, белый карлик на расстоянии ~10 млн км, а Земля - на расстоянии  150 млн км от этого центра масс Солнце-Белый карлик.  Система из трех тел в таком случае абсолютно стабильна.  Сфера Хилла планеты же, в таком случае практически такая же, как будто и не было бы этого белого карлика.
 
>> 2. Какой должна быть орбита упомянутой выше планеты, что б по температурному режиму  были близки к земным?>>
Очевидно, примерно такая же, как если бы планета вращалась бы только вокруг Солнца, т.е. ~150 млн км от Солнца. Белый карлик дает ничтожную поправку к светимости Солнца.   
 
>> 3. Система должна быть в туманности (остатки гиганта) или нет?>>
Никакой туманности быть не должно, если только совсем недавно этот белый карлик не превращался из красного гиганта.
 
>> 4.  Какие нибудь особые условия в системе, какие следует  иметь в виду?>>
Никаких особенных условий, кроме того, что орбита Земли будет не совсем точно  круговой (или эллиптической). Ну и преимущество - используя белый карлик, можно было бы запускать межзвездные космические корабли, используя активный гравитационный маневр - и эффект Оберта, около белого карлика, и разгонять до скоростей 
~15000 км\c, даже на обычных  химических двигателях, дающих прирост в обычных условиях, без грав.маневров +50 км\с (когда то давно считал это).  Т.е. присутствие такого плотного тела как белый карлик в звездной системе - это несомненно, большой плюс для развивающейся цивилизации.
 
>> 5. Будет ли виден белый карлик на фоне желтой звезды? Вообще, какой вид открывается на небо с планеты из п.2. >>
Белый карлик конечно же, будет виден, если заслонить Солцне ладонью, чтобы не слепить глаза   

[Константин ВАРБ]

Ну так и оцените вероятность выживание жизни на обитаемой планете в эпоху красного гиганта, или возникновения её после его превращения в белого карлика.

Ну я и говорю: именно это и есть основа сюжета. Главная загадка, так сказать.

Ну а астрономы то тут причём?
Они и так за последние четверть века удлинили и время жизни звёзд и время от рождения Вселенной.
Так что если у Вас карлик старый а ЖК компаньон бывший горячий Юпитер, почти как по Кларку, ну или ещё как-нибудь.

Можно придумать биоспермию от старой обгоревшей планеты но частью упавшей на новообразуемую планету.
Счас столько планетарных систем нашли, что фантазировать можно смело.

[Skipper_NORTON]

Вообще то эффективнее использовать грав. маневры около белого карлика, если вращаются тела по другому - наоборот, Солнце-Земля  близко, на расстоянии 150 млн км, а белый карлик, где то там далеко,  дальше чем Плутон от Солнца,  скажем, на растоянии  >6 млрд км.  В таком случае система тоже стабильна,  только возмущения орбиты Земли будут побольше чем от  Юпитера     

[Skipper_NORTON]

А вот если расстояние от Солнца до Земли  150 млн  км,  и расстояние до  белого карлика,  ненамного отличается,  скажем тоже  150 млн км,  или  100-200  млн км,  то система из трех тел  стабильной уже не будет.  Точнее,  между Солнцем и белым карликом будет стабильность,  у них массы большие.  А вот  куда может улететь Земля  сл временем, в таком случае,  абсолютно непредсказуемо     

[Рок]

А разве в тесной двойной системе не будет обмена веществом между звездами?

[AlexAV]

А разве в тесной двойной системе не будет обмена веществом между звездами?

Ну совсем тесной её быть и не нужно. 0,1-0,3 а.е. между звёздами - достаточное расстояние, чтобы планета в зоне жизни могла иметь стабильную орбиту. Значимого же обмена веществом между компонентами в этом случае конечно же не будет, это расстояние много больше радиуса звёзд.

[Skipper_NORTON]

А разве в тесной двойной системе не будет обмена веществом между звездами?

 
Ну..  смотря насколько близко будет белый карлик от Солнца? 
Я предположил вариант  когда от Солнца до белого карлика 10 млн км. Тогда да, обмена веществом не будет.  Пока Солнце не станет красным гигантом....
 
Вот же прикольно про тесные двойные звезды. 
 
  Как получаются новые звезды.

Всем известно), что наше няшное Солнце является фореваэлоуном — ближайшая к нему звезда находится в нескольких световых годах. Однако, как и у людей, среди звёзд такие мрачные титаны одиночества — большая редкость. Большинство звёзд тусуется либо парами, либо живут в шведских семьях по трое, либо вообще организовывают групповухи.

Есть два типа двойных звёзд: раздельные (какбэ живут в одном доме, но спят на разных кроватях в разных комнатах) и тесные (живут в одном доме, спят в одной постели и время от времени обмениваются веществом). Второй вид намного интересней первых. Живут такие системы спокойно, мирно вращаясь вокруг общего центра масс до тех пор, пока кому-то не приспичит внезапно...  (помирать) Тогда звездень распухает до красного гиганта, заполняя всю собственную полость Роша. Вторая звезда, пользуясь старостью и дряхлостью своего компаньона, начинает потихоньку.... тянуть у того вещество. Причем воруется всё до тех пор, пока старичок не останется с голой попой и не помрет, оставив после себя жалкий белый карлик.
 
Довольная свежим лутом разжиревшая звезда начинает быстренько эволюционировать, и со временем сама становится красным гигантом. Тут-то ей соседушка все и припоминает: теперь уже он сам начинает отсасывать вещество у постаревшего соседа. Насосав достаточно, карлик решает вспомнить молодость, и зажигает термоядерную реакцию, видимую в виде вспышки. Потом топливо, конечно, кончается, и его снова приходится коммуниздить у соседа. Такая петрушка происходит раз в несколько лет, а звёзды называются новыми. (пример - повторная новая  RS Змееносца)  Длится эта бодяга, пока белый карлик не достигнет предела Чандрасекара, и тогда вместо вспышки новой нас ждёт большой бабах в виде сверхновой. 
 

[Рок]

Ну совсем тесной её быть и не нужно. 0,1-0,3 а.е.

А как с обращение звезд относительно друг друга? Массы желтой звезды и белого карлика в общем-то ведь близки. А карлик раньше должен был быть видимо более массивной звездой,так как проэволюционировал быстрее.


Когда карлик проходил стадию гиганта, как взаимодействовал с желтой звездой при расстоянии 0,1-0,3 а.е?

[AlexAV]

Когда карлик проходил стадию гиганта, как взаимодействовал с желтой звездой?

Часть вещества гиганта достанется при этом карлику. Т.е. G-звезда до этого события должна была бы иметь заметно меньшую массу.

[Klapaucius]

А разве в тесной двойной системе не будет обмена веществом между звездами?

Смотря насколько тесной предусматривается система. С звездой солнечной массы и светимости скорее всего довольно близко (возможно существенно ближе орбиты Меркурия в 88 дней, до порядка наверное, до десятка дней) сколь-либо заметного обмена уже не будет после первых миллионов лет. Или даже быстрее. "Уже" в том смысле, что на ранних стадиях красный гигант раскачал это "солнце" из какого-то мелкого объекта, переток вещества был. И это солнце будет отличаться по особенностям спектра от нашего. Но не так, чтобы влиять на какие-то аспекты жизни "Земли". Как "Земля" образовалась или превратилась из чего-то более мелкого или крупного в "Землю" на такой орбите после возникновения белого карлика - тоже вопрос, наверняка это очень редкое явление (по совокупности факторов).
Химсостав планеты будет отличен от земного, наверное ядро потяжелее, но это возможно почти ни на что не повлияет. Только чуть больше сила тяжести при земном размере и более разнообразная по веществам литосфера.

[Skipper_NORTON]

Рок.
 
Во время фазы красного гиганта жизнь на планете должна либо погибнуть, либо планета  должна быть защищена сверх-цивилизацией, иначе никак!  Светимость звезды во время фазы красного гиганта возрастает в 100 и более раз! и так на миллионы лет.   Потому если на планете есть жизнь, и там вращается белый карлик, то можно только предположить только три варианта! 
 
1) эта жизнь на планете возникла уже после того как одна из звезд проэволюционировала и прошла стадию красного гиганта, и превратилась в белый карлик, а вторая звезда после этого долго еще сидит на главной последовательности.
 
2) на планете раньше сущестовала сверх-цивилизация, которая и защитила эту планету от красного гиганта в прошлом.
 
3) белый карлик сам раньше не присутствовал в этой системе, а какая то сверхцивилизация "притянула", т.е. отбуксировала его в эту звездную систему   

[Nucleosome]

на планете раньше сущестовала сверх-цивилизация, которая и защитила эту планету от красного гиганта в прошлом.

никакая цивилизация это не господь бог, а в огне как известно, брода нет. в лучах красного гиганта - тем более.

белый карлик сам раньше не присутствовал в этой системе, а какая то сверхцивилизация "притянула", т.е. отбуксировала его в эту звездную систему

вот делать ей больше нечего! захваченный и всё.

[Рок]

Белый карлик конечно же, будет виден

А он не "потонет" в свете желтой звезды? Все же разница в светимости огромная.
Диска карлика, понятно, видно не будет. Карлик с аналога Земли будет наблюдаться как белая звезда? А при прохождении черездиск желтой звезды - как темная точка?

И еще вопрос. Из остатков сброшенной гигантом оболочки не могут ли сформироваться новые планеты "нового поколения"? Не помешает ли их формированию желтая звезда?

Потому если на планете есть жизнь, и там вращается белый карлик, то можно только предположить только три варианта! 

Вот расследованию этих обстоятельств и будет посвящена моя повесть
С одним ответом, Вы почти угадали

[AlexAV]

А он не "потонет" в свете желтой звезды? Все же разница в светимости огромная.

Если угловое расстояние между ними будет градусов 5 - 15 (как раз то самое расстояние до звезды 0,1-0,3 а.е.) - не потонет, будет выгладить как яркая голубоватая точка. На дневном небе он будет виден вполне хорошо (конечно при удачном его расположение относительно планеты, в процессе орбитального движение это угловое расстояние будет меняться).

Кстати при удачной конфигурации в определённые моменты карлик будет садиться за горизонт существенно позже заката главной звезды (или вставать раньше). В эти моменты он будет оставаться единственным светилом на небосклоне. Освещенность при этом должна быть достаточно высокой, сходной с освещённостью с пасмурный день с низкой облачностью и намного ярче, чем даёт Луна в полнолуние.

[Рок]

А как с обращение компонентов? У карлика масса должна быть сравнима с массой желтой звезды. Будет обращение вокруг общего центра масс?

[AlexAV]

А как с обращение компонентов? У карлика масса должна быть сравнима с массой желтой звезды. Будет обращение вокруг общего центра масс?

Естественно. При этом кстати будет ещё один эффект.  Климатический. При разных положениях пары относительно планеты расстояние от главной звезды до неё будет меняться даже если эксцентриситет орбиты самой планеты мал. Причём меняться довольно сильно. Поток излучения падающий на планету при этом будет флуктуировать вплоть до нескольких десятков процентов. Это естественно должно вызывать циклические имения погоды на самой планете.

Причём если планета имеет какой-то угол наклона оси к плоскости своей эклиптики отличный от 90 градусов, то там ещё будут циклические изменения погоды, связанные ещё с вращением самой планеты по орбите. Наложение этих двух циклов должно давать очень сложную картину сезонности.

[Рок]

Поток излучения падающий на планету при этом будет флуктуировать вплоть до нескольких десятков процентов.

Ого. А почему так много?  Доля излучения карлика ничтожна в сравнении  с желтым компонентом, да и сильного затмения от него не будет...
Этот момент мне не понятен.